基礎(chǔ)性能:豎向承載力大、抗拉力強(qiáng),能穩(wěn)定傳遞結(jié)構(gòu)荷載,同時(shí)通過彈性變形適應(yīng)結(jié)構(gòu)變形需求。
加勁鋼板的作用:鋼板主要約束橡膠層側(cè)向膨脹,但對(duì)支座抗剪剛度影響甚微。加勁與不加勁橡膠支座在相同厚度下,水平力作用產(chǎn)生的位移量大致相同。
橡膠支座作為橋梁與建筑結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵傳力組件,自20世紀(jì)60年代在我國(guó)起步研發(fā)以來,已發(fā)展為保障工程安全與抗震減災(zāi)的核心技術(shù)。本文以板式橡膠支座(QPZ/GYZ型)及隔震支座為重點(diǎn),解析其結(jié)構(gòu)特征、變形機(jī)制與實(shí)用規(guī)范,并附注歷史案例與維護(hù)要求。
支座配套的剪力限制機(jī)構(gòu),其上下部件之間的水平設(shè)計(jì)凈距,應(yīng)能滿足支座在滑動(dòng)方向上的全部設(shè)計(jì)位移量要求,同時(shí)允許在約束方向上進(jìn)行0.8mm至1.6mm范圍內(nèi)的微量自由滑動(dòng)。
按技術(shù)性能可以分為:A.支座豎向轉(zhuǎn)角≥40′;豎向承載力1000-50000KN共分28級(jí),非滑移表面的水平承載力為豎向的10%;摩擦系數(shù):常溫型μ≤0.04;耐寒型μ≤0.06盆式橡膠支座壓縮變形值不得大于支座總高度的2%,盆環(huán)的徑向變形不得大于盆環(huán)外徑的0.5‰其中固定式非滑移方向的水平承載力均不小于支座堅(jiān)向承載力的10%。
板式橡膠支座的施工質(zhì)量直接影響結(jié)構(gòu)安全性與壽命,需嚴(yán)格把控墊石設(shè)置、支座安裝、連接工藝及布置邏輯四大核心環(huán)節(jié):
抗震力計(jì)算:根據(jù)相關(guān)規(guī)范,作用于板式橡膠支座上的地震力需依據(jù)特定公式分別計(jì)算,并取計(jì)算結(jié)果中的較大值作為設(shè)計(jì)控制值。
GPZ 系列盆式橡膠支座采用焊接連接方式時(shí),需重點(diǎn)關(guān)注以下環(huán)節(jié):施工前需在支座安裝位置預(yù)埋鋼板,預(yù)埋鋼板的尺寸需比支座頂、底板每邊大 50~100mm,確保焊接操作空間;預(yù)埋鋼板需與墩臺(tái)鋼筋可靠錨固(如采用穿孔塞焊、錨固筋連接等方式),防止支座受力時(shí)鋼板位移,錨固強(qiáng)度需通過抗拔試驗(yàn)驗(yàn)證;焊接完成后需清除焊渣,檢查焊縫質(zhì)量(無氣孔、夾渣、裂紋等缺陷),必要時(shí)進(jìn)行超聲波探傷檢測(cè)。

材質(zhì)與工藝保障:內(nèi)部承重鋼板是承載力的核心保障,需嚴(yán)格遵循行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) —— 厚度達(dá)標(biāo)且采用成品板材,嚴(yán)禁使用折彎板等非標(biāo)材料;鋼板需經(jīng)過除銹、噴砂處理,確保與橡膠層的牢固粘接,避免層間剝離。
耐久性與老化問題:板式橡膠支座的使用壽命(老化問題) 是工程界關(guān)注的焦點(diǎn)。其壽命主要受橡膠材料、生產(chǎn)工藝及使用環(huán)境影響。在氣候炎熱地區(qū),應(yīng)注重其抗熱氧老化性能;在寒冷地區(qū),則需關(guān)注其低溫脆性。優(yōu)質(zhì)的配方和穩(wěn)定的硫化工藝是保證支座長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年使用壽命的基礎(chǔ)。
隔震技術(shù)的應(yīng)用需考慮場(chǎng)地條件的適應(yīng)性,通常更適用于工程地質(zhì)條件良好的建筑場(chǎng)地。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中宜選用剛度較大的基礎(chǔ)型式,確保隔震層在地震作用下的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性和整體穩(wěn)定性。
鉛芯橡膠支座;剪切彈塑性;小應(yīng)變滯回特性鉛芯橡膠支座有多少規(guī)格及型號(hào)有哪些呢?隔震橡膠支座有很多種,鉛芯橡膠支座是其中的一種,現(xiàn)在有鉛鋅隔震橡膠橡膠支座,沒鉛鋅隔震橡膠橡膠支座,隔震橡膠橡膠支座直徑多少的,都不一樣,一體型的還是分體的,好多種。
基礎(chǔ)隔震體系(以疊層橡膠支座為核心)的效益需從 “全生命周期損失” 視角衡量:直接效益:減少地震導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)破壞(如墻體開裂、梁柱折斷),降低修復(fù)成本(較傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)減少 70%-80%);間接效益:避免內(nèi)部財(cái)產(chǎn)損失(設(shè)備、家具)、人員傷亡,減少建筑物損壞導(dǎo)致的停工停產(chǎn)損失(如工廠、醫(yī)院);社會(huì)價(jià)值:作為 “換代新技術(shù)、新產(chǎn)品”,可大幅提升建筑抗震安全性與行車舒適性,尤其適配地震高發(fā)區(qū)的公路橋梁、公共建筑,推廣潛力巨大。
板式橡膠支座及四氟滑板橡膠支座應(yīng)檢查如下內(nèi)容:A:支座是否出現(xiàn)滑移及脫空現(xiàn)象;B:支座的剪切位移是否過大(剪切角應(yīng)不大于35°);C:支座是否產(chǎn)生過大的壓縮變形;(大壓縮變形量不得超過0.07TE,TE為支座的橡膠層總厚度)D:支座橡膠保護(hù)層是否出現(xiàn)開裂、變硬等老化現(xiàn)象,并記錄裂縫位置、開裂寬度及長(zhǎng)度;E:支座各層加勁鋼板之間的橡膠板外凸是否均勻和正常;F:對(duì)四氟滑板橡膠支座,應(yīng)檢查支座上面一層聚四氟乙烯滑板是否完好,有無剝離現(xiàn)象,支座是否滑出了支座頂面的不銹鋼板,5201-2硅脂是否涂放并且注滿四氟滑板橡膠支座的儲(chǔ)油坑。
板式橡膠支座的其他異?,F(xiàn)象:板式橡膠支座在實(shí)際工程中用量較多,而且其安裝看似簡(jiǎn)單,因此施工單位的重視程度也就不夠,在安裝工人眼里有時(shí)更是隨意性很強(qiáng),因此除了上面所提到的幾種現(xiàn)象外,還有以下一些異?,F(xiàn)象:支座墊石簡(jiǎn)單的采用砂漿進(jìn)行代替。
另外,有時(shí)變形量計(jì)算不恰當(dāng),采用了過大的伸縮間距,導(dǎo)致伸縮裝置破損。另外,在進(jìn)行廚房防水設(shè)計(jì)施工時(shí)可以采用多種防水材料組合使用的方法。另外清理施工縫表面雜物時(shí),沖水之后應(yīng)立即澆搗混凝土,不能留有膨脹的時(shí)間。流入各個(gè)橋墩的總的功率流大小隨支座彈簧水平剛度大小變化如3所示。硫化后拆除模具,對(duì)硫化后的建筑支座進(jìn)行修剪廢邊,即可得到成品建筑支座。硫化加溫可采用蒸汽或電熱加溫方式。硫化壓力直接影響硫化橡膠的性能。六、質(zhì)量要求及質(zhì)量保證措施樓(屋)面面層荷載、吊掛(含吊頂)荷載;樓上居住的人搖晃十分厲害,驚慌失措往外逃跑。樓梯間可繪斜線注明編號(hào)與所在詳圖號(hào);螺栓和下預(yù)埋板連接;上支墩的預(yù)埋螺栓套筒通過高強(qiáng)螺栓直接與橡膠隔震支座的上連接板固定。螺栓直接承受水平力,施工過程中稍有疏忽,就會(huì)促使錨固區(qū)過早破損,如安裝不良,螺帽、螺栓銹蝕等等。落梁后,一般情況下橡膠支座頂面與梁面保持水平。

隔震橡膠支座是建筑抗震的關(guān)鍵構(gòu)件,通過柔性隔震原理削弱地震影響,核心特性如下:
支座施工與安裝要點(diǎn)支承墊石:用于安放支座的支承墊石,其平面尺寸應(yīng)大于支座尺寸(一般每邊寬出約10cm),并具備足夠的強(qiáng)度以承受上部荷載。
計(jì)算水平減震系數(shù)跟選波有關(guān),盡管規(guī)范給定選波條件,但仍然存在較大的空間。規(guī)范要求的反應(yīng)譜上統(tǒng)計(jì)意義相符,如果要求按照隔震周期前三周期選取,那應(yīng)用在抗震結(jié)構(gòu)上不合理,如果用抗震周期前三周期也不合理,一般做法分別取前三周期,即6個(gè)周期點(diǎn)選取地震波,但這樣對(duì)找天然波是非常麻煩的,因?yàn)楦粽鹬芷谝话爿^大,天然波反應(yīng)譜在長(zhǎng)周期段一般下降較多,而規(guī)范反應(yīng)譜在長(zhǎng)期周期段抬高了,導(dǎo)致天然波難選。但總之,無論是三條包絡(luò)還是7條平均,工程師對(duì)此的操作空間都非常大。
橡膠支座,特別是板式橡膠支座,通常由若干層薄鋼板作為加勁層與多層橡膠片經(jīng)硫化工藝粘結(jié)而成。這種復(fù)合結(jié)構(gòu)巧妙地結(jié)合了橡膠與鋼材的特性:
抗震與減震需求:在高烈度地震區(qū),應(yīng)優(yōu)先考慮具有隔震、消能功能的支座,如鉛芯橡膠支座或特殊消能支座。
轉(zhuǎn)角監(jiān)測(cè):及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理因設(shè)計(jì)及安裝不當(dāng)造成的支座轉(zhuǎn)角超限問題
板式橡膠支座需通過耐火性能測(cè)試,具體要求:試驗(yàn)條件:采用木柴 + 柴油混合燃料(木柴:柴油 = 5:1),明火燃燒 1h(火焰溫度≥800℃);冷卻與檢測(cè):燃燒后自然冷卻至室溫,測(cè)試豎向極限壓應(yīng)力,與同批未燃燒支座的壓應(yīng)力變化率≤30%,且橡膠無開裂、鋼件無嚴(yán)重銹蝕(銹層厚度≤0.3mm),視為合格。
支座安裝時(shí)也會(huì)引起支座初始變形過大,從耐久性來說是不好的,剪切變形越大越不好,長(zhǎng)時(shí)間過大變形將加速橡膠老化,會(huì)降低支座使用壽命.過大的變形產(chǎn)生原因主要有:1.由于同一梁體有的支座完全脫空導(dǎo)致個(gè)別支座受力過大而引起初始變形過大;2.安裝溫度過高、過低,隨環(huán)境溫度變化、混凝土脹縮、徐變和汽車制動(dòng)力的作用引起過大剪切變形;3.建筑縱坡設(shè)計(jì)過大導(dǎo)致縱向剪切變形過大。

型號(hào)匹配:根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》《公路建筑板式橡膠支座技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JT/T4-2004)等規(guī)范,選擇符合設(shè)計(jì)承載力(如GPZ(II)30SXF表示承載力30MN的雙向活動(dòng)盆式支座)及環(huán)境條件(如耐寒型)的產(chǎn)品。
單向滑動(dòng)支座同樣具備 800KN - 60000KN 的豎向承載力,轉(zhuǎn)角能力與雙向滑動(dòng)支座一致,為≥0.02rad 。但在位移能力上,它主要負(fù)責(zé)單向的位移調(diào)節(jié),范圍為 ±50 - ±200mm,這種特性使其在曲線橋以及溫差變化較大的區(qū)域發(fā)揮著重要作用,能夠針對(duì)性地滿足這些特殊結(jié)構(gòu)和環(huán)境下橋梁的位移需求。
經(jīng)過專家分析影響橡膠支座質(zhì)量因素請(qǐng)查下下面的詳解杜絕此類所采用的橡膠的膠質(zhì),這是影響板式橡膠支座質(zhì)量的主要因素,目前由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,客戶壓價(jià)厲害,許多橡膠支座生產(chǎn)廠家就從這塊降低成本,采用劣質(zhì)橡膠,這個(gè)從外觀上可以看出一二,好的橡膠,表面油亮,黝黑,用手指按壓能感覺到一點(diǎn)點(diǎn)彈性,質(zhì)量差點(diǎn)的橡膠,表面發(fā)烏,沒有光澤。
橡膠支座的質(zhì)量從根本上取決于生產(chǎn)過程的關(guān)鍵控制點(diǎn):
四氟乙烯滑板式橡膠支座就是在普通式橡膠支座的表面粘復(fù)一層1.5MM-3MM厚的聚四氟乙烯材料時(shí),它除了豎向鋼度與彈性變形,能承受垂直荷載及適應(yīng)梁端轉(zhuǎn)動(dòng)外,因聚四氟乙烯板的低摩擦系數(shù),可使梁端在四氟板表面自由滑動(dòng),水平位移不受限制,特別適宜中、小荷載,大位移量的建筑使用。
建筑支座性能劣化種類眾多,針對(duì)板式橡膠支座和盆式橡膠支座,應(yīng)重點(diǎn)檢查以下幾種常見的可實(shí)現(xiàn)檢查的劣化形式:橡膠老化開裂、鋼板銹蝕、支座不均勻壓縮、剪切變形超限以及支座位置偏移等。
橡膠支座參數(shù)對(duì)高架橋功率流的影響板式橡膠支座水平剛度取以下數(shù)值(KN/M):1.705×;104,2.273×;104,2.728×;104和將以上四種情況記為橡膠支座1,橡膠支座2,橡膠支座3和橡膠支座4,并與采用普通活動(dòng)支座的情況做比較。
第三,對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)跨徑等于大于20m的板梁,常采用盆式橡膠支座,盆式橡膠支座由上支座板(包括頂板和不銹鋼滑板)、聚四氟乙烯滑板、中間鋼板、密封圈、橡膠板底盆等組成,分雙向、縱向和固定等類型,安裝注意事項(xiàng)與板式橡膠支座類似。
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